CC BY
23
УДК 611.814.3+616.37+ 616.379-08.64
МОРФО-ФУНКЦЮНАЛЬШ ЗМ1НИ СИСТЕМИ Г1ПОФ1З-С1М'ЯНИКИ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ Д1АБЕТ1
Робота присвячена питанням вивчення морфофункцюнально! оргашзацп гiпофiз-сiм'яники при цукровому дiабетi 1-го типу. Для дослщження використали гiпофiз та яечка 20 статевозрiлих щурiв-самцiв лшп Вiстар, 10 з яких були контролем, а в 10 моделювали стрептозотоциновий цукровий дiабет та забирали матерiал на 28 добу експерименту. Експериментальний цукровий дiабет викликае гостру асептичну деструкщю ам'яниюв, яка мае стадшний характер та вiдбуваеться на rai розвитку дiабетичноí мжроангюпатп. У паренхiмi сiм'яникiв прослiдковуються морфологiчнi ознаки пригшчення активностi клiтин iнтерстицiю, зменшуеться юльюсть клiтин Лейдiга, спостерiгаються гiпоплазiя i гiпотрофiя сперматогенного епiтелiю. За таких умов мехашзмом зворотного зв'язку вщбуваеться активацiя гормонально! активностi гонадотропiв аденогiпофiза, яка морфологiчно проявляеться збiльшенням ix кiлькостi та площi, зростанням ядерно-цитоплазматичного шдексу та об'емно! щiльностi секреторних гранул, появою клiтин кастрацп. Поряд iз цим, функцiональне перевантаження гонадотротв у результатi призводить до !х деструктивних змiн.
Ключов! слова: цукровий д1абет, гшо<}из, ам'яники, щури.
Робота е фрагментом НДР «Оптимiзацiя комплексного л^вання морфологiчних ушкоджень травноХ, ендокринноХ та сечо-статевоХ систем при цукровому дiабетi», № державноХреестращХ 0113U000769.
Цукровий д1абет (ЦД) е одшею з найбшьш актуальних проблем ктшчно! медицини, що зумовлено широкою поширенютю, кшшчним иол1морф1змом, тяжюстю ускладнень. З кожним роком його частота неухильно зростае i сьогодш у свт на ЦД хвор1ють бшьше 110 млн. чоловш [2]. В Сврош питома вага таких хворих становить близько 4% [4]. В Укра1ш офщшно зареестровано бшьше мшьйона хворих на цукровий д1абет (2,4% вщ всього населення), проте реально кшьюсть людей з нед1агностованою патолопею перевищуе цю цифру у 3-4 рази [2]. Поза увагою дослщниюв залишились морфофункцюнальш змши ппоф1зарно-гонадно1 системи при цукровому д1абет1, хоча за оцшочними даними, в Укра'ш спостерпаеться б1ля 1 млн. безплщних подружшх пар [4, 6], що розглядаеться як прям1 репродуктивш втрати, оскшьки за умови сучасного показника д1тородно! активност щор1чно втрачаеться б1ля 1,2 млн [4, 6] бажаних ненароджених дггей.
Метою роботи було визначення законом1рностей морфофункцюнальних змш гонадотротв гшоф1зу, гермшативного ештел1ю яечок та паренх1ми яечниюв при експериментальному цукровому д1абет1 1-го типу.
Матерiал i методи дослщження. Матер1алом для дослщження були шматочки аденогшоф1за, с1м'яниюв 20-ти 12-мю. статевозрших щур1в-самщв лшп Вютар. Вс тварини були подшеш на дв1 групи: контрольну (10 тварин) та експериментальну (10 тварин), в якш моделювали стрептозотоциновий цукровий д1абет (шляхом внутршньоочеревинного введення стрептозотоцину (6 мг на 100 г маси тша) розчиненого в 0,1 М цитратному буфер1 з рН 4,5) та забирали матер1ал на 28 добу шсля експерименту. Р1вень глюкози визначали з крапт кров1 хвостово! вени за допомогою тест-смужок на глюкометр1 ф1рми "Асси-Cheo" (Н1меччина). Р1вень глшозильованого гемоглоб1ну (НЬА 1с) в кров1 визначали в сертифшованш лабораторп «Д1амеб» за допомогою д1агностичного набору «ACCENT-200 HbAu DIRECT» (PZ Cormay S.A., Польша).
Для електронно! мшроскопп матер1ал готували за загальноприйнятою методикою i розглядали в електронному мшроскош ПЭМ-125 К, при прискорювальнш напруз1 75 кВ. Для пстолопчного дослщження матер1ал фшсували в 10% нейтральному формалш виготовляли парафшов1 блоки, зр1зи фарбували гематоксилш-еозином, нашвтоню зр1зи, товщиною 1 мкм, фарбували 1% розчином метиленового синього. Для пстолопчного дослщження шматочки гшоф1за фшсували в розчиш Буена, виготовляли парафшов1 блоки, зр1зи забарвлювали «азаном» за Гейденгайном. Пстолопчш препарати вивчали шд св1тловим м1кроскопом Biorex - 3 VM - 500 та фотографували за допомогою Digital camera for microscope DCM 900.
Процес морфометрп здшснювався на вказаному фотоматер1ат за допомогою програми Exel. Структуры змши на певному етап дослщження анатзували в 50 полях зору i визначали показники площ1 профшьного поля р1зних тишв ендокриноципв i !х ядер, ядерно-цитоплазматичний ¡ндекс (ЯЦ1) (сшввщношення площ1 профшьного поля ядра до площ1
профшьного поля цитоплазми). Секреторний процес оцшювали за показниками об'емно1 щшьност секреторних гранул (СГ) в ендокриноцитах (VI = Р1 / Р1 [1]).
Результати дослщження та 1х обговорення. На 28-у добу експерименту рiвень глюкози у щурiв зростаё до 15,13±0,37 ммоль/л (контроль - 5,29±0,18 ммоль/л, р<0,001), а вмiст НЬА1с до 8,15±0,18% (контроль - 2,03±0,08%, р<0,001), що вказувало на розвиток некомпенсовано1 форми
ЦД.
В аденогiпофiзi кшькють гонадотропоцитiв на площi 0,01 мм2 достовiрно не змшювався, порiвняно з контрольними показниками, i становив 8,64±0,06 (контроль - 10,5±1,02). Площа ядер та ЯЦ1 гонадотропiв зростали вщповщно до 52,86±1,29 мкм2 (контроль - 31,75±1,43 мкм2, р<0,05) та 0,41±0,05 (контроль - 0,23±0,04, р<0,05). При цьому площа клгтин залишалась незмшною i становить 181,74±7,54 мкм2 (контроль - 176,38±6,52 мкм2, р>0,05).
У свгтлих i темних гонадотропоцитах на ультраструктурному рiвнi вiдмiчались ознаки тдвищення 1х секреторно1 активностi, якi проявлялись збшьшенням протяжностi цистерн, канальцiв та кшькост пухирцiв комплексу Гольджi (КГ), цистерн i вакуолей гранулярно1 ендоплазматично1 сiтки (ГЕС) та рибосом на 1х поверхнi (рис. 1). У цитоплазм^ поряд iз деструктивно змшеними мiтохондрiями, виявлялись iз збереженою ультраструктурою. СГ у дегранульованих клiтинах локалiзувались бiля люмшальноУ плазмолеми (рис. 1 а), а у гшергранульованих заповнювали всю цитоплазму. СГ е рiзноl форми: вiд сферично1 до овально!' були помiрноl електронно1 щiльностi. Однi з них мали чiтко виражену мембрану i вщносились до зрiлих, iншi мали розмиту периферто i вiдносились до дифундуючих СГ. Вiдмiчалось зростання об'емно1 щшьност СГ у свiтлих гонадотропоцитах до (11,23±0,56)% (р<0,05) та (8,53±0,47)% (р<0,01). Натомiсть, у темних клiтинах вона достовiрно не змiнювалась: (11,42±0,33)% (р>0,05) та (5,24±0,23)% (р>0,05). З'являлись клгтини кастрацЙ (рис. 1 б). Така структура СГ та наявнють рiзних типiв гонадотропоцитiв (гiпер-, помiрно- i дегранульованих) (рис. 1а, б) вказують на посилений синтез та виведення секрету iз клггин, що в кшцевому результат призводить до 1х деструктивних змш.
Рис. 1. Субмжроскошчна перебудова гонадотротв при стрептозотоциновому д1абет1. Зб.: а) 8000, б) 4800. 1 - ядро свгтлого
гонадотропа, 2 - вакуол1, 3 - секреторш гранули в цитоплазм1 темного гонадотропа, 4 - розширеш цистерни гранулярно'1 ендоплазматично'1 сгтки, 5 — просвгт кашляра, 6 - ядро кл1тини кастраци, 7 - мгтохондри.
В цей термш дослiдження змiни в сiм'яниках вiдбувались на тлi розвитку дiабетичноl мiкроангiопатГí. У паренхiмi яечок вiдмiчалось потовщення базально1 мембрани сiм'яних звивистих канальщв та змiщення шарiв сперматогенного еттелто в бiк 1х просвгту. В частинi сперматогонiй виявляеться деструкщя крист мiтохондрiй, збiльшувалась кiлькiсть дрiбних вакуолей. У сперматоцитах та сперматидах на стадil прелептотени цитоплазма мала низьку щшьнють, в деяких клгтинах вiдмiчались частково зруйнованi мiтохондрil. Найбшьш виражених змiн зазнавали сустентоцити, в цитоплазмi яких з'являлась велика кшькють рiзних розмiрiв вакуолей, лiпiдних крапель i лiзосом. Поряд з цим, контакти мiж пiдтримуючими клiтинами не порушувались. У гландулоцитах вiдмiчались подiбнi ультраструктурнi змiни, а 1х особливою ознакою було зменшення кшькост СГ. Таким чином, виявляеться гiпоплазiя i гiпотрофiя сперматогенного епiтелiю, якi е наслщком застiйних явищ у венулярнш ланцi гемомiкросудин яечка, iшемil органа внаслщок звуження резистивно1 ланки. Спостер^ались передчасне вiдшарування сперматид, локально визначалось вiдшарування сперматоцитiв, що в кшцевому рахунку призводило до повно1 атрофil гермiнативного епiтелiю.
Морфометричне дослщження показало достовiрне зменшення площi поперечного перерiзу звивистих сiм'яних канальцiв до 209,16±3,78 мкм2 (контроль - 215,68±2,72 мкм2, р<0,05) за рахунок зменшення висоти сперматогенного ештелда до 40,29±1,42 мкм (контроль - 55,83±1,27 мкм, р<0,01). У просвiтi сiм'яних канальщв визначалось поступове зменшення кiлькостi шарiв та клiтин сперматогенного епiтелiю: сперматогонш до 122,94±4,04 (контроль - 186,58±4,83, р<0,001), сперматоцитiв - до 129,13±4,77 (контроль - 142,77±2,75, р<0,05), сперматид - до 214,68±7,53 (контроль - 318,70±7,60, р<0,01).
Морфофункцiональнi змiни гонадотропоципв аденогiпофiзу i яечок експериментальних тварин при експериментальному цукровому дiабетi у бшьшш мiрi е взаемозв'язаними [8, 10]. Дистрофiчно-деструктивнi змiни яечок, включаючи гормонопродукуючi структури (гландулоцити яечок) проявляються порушенням не тiльки гермшативно!, а i гормонально! функцп даного органа. Це тдтверджуеться i даними шших дослiдникiв [6, 8, 9], як вiдмiчали зниження в кровi щурiв рiвня тестостерону при стрептозотоциновому ЦД. У таких умовах за мехашзмом зворотного зв'язку, вщбуваеться активацiя гормонально! активносн гонадотропiв аденогiпофiза, що проявляеться описаними нами !х морфологiчними змшами. Поряд з цим функцiональне перевантаження гонадотропiв аденогiпофiза в кiнцевому результат приводить до !х деструктивних змш. Такi ж морфологiчнi змiни в фолшулотропоцитах гiпофiзу щурiв виявляли iншi дослiдники [7] пiсля односторонньо! кастрацй. Вони вказують на збiльшення в кровi рiвня фолiкулостимулюючого гормону у вщповщь на низький рiвень в кровi тестостерону та фактора, який виробляеться сперматогонiями i за нормальних умов гальмуе секрецiю фолiкулостимулюючого гормону. Спираючись на вище вказанi даш, можна припустити, що така активащя гонадотропоцитiв пов'язана не з гiперглiкемiею, а з деструктивними змiнами гландулоципв та сперматогенного епiтелiю яечок.
Ж
Експериментальний ЦД викликае гостру асептичну деструкцiю шмяниюв, яка вiдбуваeться на тл розвитку дiабетичноi MÍKpoaHrionaTÍi. У паренхiмi сiм'яникiв пpослiдковуються моpфологiчнi ознаки пригшчення aктивностi клiтин iнтеpстицiю, зменшуються кiлькiсть та об'ем клiтин Лейдпа, спостеpiгaються гiпоплaзiя i гiпотpофiя сперматогенного ештелда. За таких умов за мехашзмом зворотного зв'язку, вщбуваеться активащя гонадотропоципв aденогiпофiзa, що проявляеться описаними нами ix моpфологiчними змiнaми, а саме: свiтлi гонадотропоцити за ультраструктурною оргашзащею нагадують клiтини кастрацй', збшьшуеться i'x ядерно-цитоплазматичний iндекс та об'емна щшьшсть секреторних гранул. Поряд i з цим, функщональне перевантаження цих клiтин у кiнцевому pезультaтi приводить до i'x деструктивних змш.
Перспектиеи подальших розробок у даному напрямку. Перспективными е подальше дотдження змш гiпофiзaрно-гонaдноl системы при цукровому dia6emi 1 типу, що розшырыть i поглыбыть знання про патогенетичт мехашзми порушення нейрогумоморальних проце^в в оргaнiзмi при даному захворювант та допоможе розробити новi методи л^вання виникаючихускладнень.
1. Avtandilov G. G. Meditsinskaya morfometriya: rukovodstvo / Avtandilov G. G. - M. : Meditsina, 1990. - 384 s.
2. Garber A. I. Diagnostika i likuvannya pereddiabetu v kontinuumi giperglikemiyi: koli pochinaetsya rizik rozvitku tsukrovogo diabetu?/ A. J. Garber [ta In.] // Liki Ukrayini. -Kiiv: TOV"Informatsiyniy tsentr Medprominfo". -2009. -No. 1. - C. 8-15.
3. Luchitskiy E.V. Erektilna disfunktsiya u cholovikiv, hvorih na tsukroviy diabet / E.V. Luchitskiy, O.V. Kachura // Endokrinologiya. - 2001. -T. 6. -N1. - C. 121-123.
4. PankIv V.I. Suchasna medichna dopomoga hvorim na tsukroviy dIabet/ V.I. Pankiv // Praktichna angiologiya: vidannya dlya likarya- praktika. -2008. -N3. - C. 12-18.
5. Podolskiy V.V. Viznachennya mediko-sotsialnogo vplivu suchasnih tehnologiy vedennya vagitnih iz tsukrovim diabetom na stan reproduktivnogo zdorov'ya zhinok fertilnogo viku/ V. V. Podolskiy, T. V. Avramenko, T. V. Kolomiychenko // Zdorove zhenschinyi: Vseukrainskiy nauchno-prakticheskiy zhurnal. -2009. -N 4. - C. 112-114.
6. Baccetti B. Insulin-dependent diabetes in men is associated with hypothalamo-pituitary derangement and with impairment in semen quality / B. Baccetti, A. La Marca, P. Piomboni // Hum. Reprod. - 2002. - Vol. 17, № 10. - P. 2673-2677.
7. Banczerowski P. The effect of callosotomy on testicular steroidogenesis in hemiorchidectomized rats: a pituitary-independent regulatory mechanism / P. Banczerowski, Z. Csaba, V. Csernus, I. Gerendai // Brain Res Bull. - 2000. - Vol. 53, № 2. - P.227-232.
8. Chabrolle C. Effects of high levels of glucose on the steroidogenesis and the expression of adiponectin receptors in rat ovarian cells / C. Chabrolle, E. Jeanpierre, L. Tosca // Reprod Biol Endocrinol. - 2008. - Vol. 19. - P. 6-11.
9. Pituitary-testicular axis function, biological to immunological ratio and charge isoform distribution of pituitary LH in male rats with experimental diabetes / A. Olivares, J.P. Méndez, M. Cárdenas [et al.] // Gen. Comp. Endocrinol. 2009 - Vol. 161, № 3. - P. 304-312.
10. Rabbani S.I. Inhibitory effect of glimepiride on nicotinamide-streptozotocin induced nuclear damages and sperm abnormality in diabetic Wistar rats / S.I. Rabbani, K. Devi, S. Khanam // Indian J. Exp. Biol. - 2009. - Vol. 47, № 10. - P.804-810.
МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СИСТЕМЫ ГИПОФИЗ-СЕМЕННИКИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДИАБЕТЕ Ерошенко Г. А.
Работа посвящена вопросам изучения морфофунк-циональной организации системы гипофиз-семенники при сахарном диабете 1-го типа. Для исследования использовали гипофиз и яички 20 половозрелых крыс-самцов линии Вистар, 10 из которых были контролем, а у 10 моделировали стрептозотоциновый сахарный дiабет. Материал забирали на 28 сутки эксперимента. Экспериментальный сахарный диабет вызывает острую асептическую деструкцию семенников, которая имеет стадийный характер и происходит на фоне развития диабетической микроангиопатии. В паренхиме семенников прослеживаются морфологические признаки угнетения активности клеток интерстиция, уменьшается количество клеток Лейдига, наблюдаются гипоплазия и гипотрофия сперматогенного эпителия. При таких условиях механизмом обратной связи происходит активация гормональной активности гонадотропов аденогипофиза, которая морфологически проявляется увеличением их количества и площади, повышением ядерно-цитоплазматического индекса и объемной плотности секреторных гранул, появлением клеток кастрации. Наряду с этим, функциональная перегрузка гонадотропов в результате приводит к их деструктивным изменениям.
Ключевые слова: сахарный диабет, гипофиз, семенники, крысы.
Стаття надшшла 10.06.2016 р.
MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL CHANGES OF THE PITUITARY-TESTES SYSTEM AT THE EXPERIMENTAL DIABETES Yeroshenko G. A.
Work is devoted to the study of the morphological and functional organization of the pituitary-testes system with type 1 diabetes melitus. For the study used the pituitary gland and testicles of 20 adult male Wistar rats, 10 of which were controlled, and 10 simulated streptozotocin diabetes melitus. Material taken on day 28 of the experiment. Experimental diabetes causes acute aseptic destruction of the testes, which has a stage character and takes place against the background of the development of diabetic microangiopathy. In the parenchyma of the testes can be traced morphological signs of oppression activity of interstitial cells, reducing the number of Leydig cells, and there are hypoplastic seminiferous epithelium malnutrition. Under these conditions, the feedback mechanism is the activation of hormonal activity of adenohypophysis gonadotrophs, which morphologically manifested an increase in their number and area, increased nuclear-cytoplasmic index and bulk density of secretory granules, the emergence of castration cells. In addition, functional overload resulting gonadotrophs leads to destructive changes.
Key words: diabetes melitus, pituitary, testis, rats.
Рецензент Волков К.С.
УДК 615.27:615.216.6/.8:577.17:615.356
СКРИН1НГ НАЯВНОСТ1 ТА ПОРШНЯЛЬНА ОЦ1НКА ВЕЛИЧИНИ НЕЙРОРЕТИНОПРОТЕКТОРНОГО ЕФЕКТУ CЕРЕД ДЕЯКИХ ПРЕПАРАТ1В З АНТИОКСИДАНТНОЮ Д1€Ю АБО МОДУЛЮВАЛЬНОЮ АКТИВН1СТЮ НА ФОРМУВАННЯ ГЛУТАМАТНО1 ЕКСАЙТОТОКСИЧНОСТ1
В стата наведено результати скришнгових дослщжень наявност нейроретинопротекторного ефекту у мелатоншу, адемолу, цитиколшу, мексидолу, корв^ину та тютриазолшу з використанням iмуноферментного методу для оцшки активност в сироватщ кровi маркера нейронально! деструкцп - нейронспецифiчно! енолази. Встановлено, що ва дослщжуваш органопротектори мають нейроцитопротекторну актившсть в умовах модельно! контузп ока, викликано! дiею потоку вуглекислого газу тд тиском, яка проявилась у вiрогiднiй деескалацп активност дослщжуваного маркера. Найбшьшу захисну дто продемонстрували мелатонш та адемол. 1х терапевтичне використання в запропонованих дозах сприяе збереженню цшсност нейрошв Ытювки при данш патологи. Отримаш даш можуть слугувати тдГрунтям до впровадження даних лжарських засобiв у практичну офтальмолопчну практику для лкування травматичних уражень зорового аналiзатора рiзного Генезу.
Ключов! слова: мелатонш, адемол, нейроретинопротекщя, контуз1я ока.
Робота е фрагментом НДР «ДоклШчна оцшка ефективностi потенцшних органопротекторiв» (№ держ. реестраци 0115и007126).
Одшею з мшеней судинно! патологй з притаманними !й спшьними формуючими пато61ох1м1чними ланками, ураження яко! суттево в1ддзеркалюеться на якост1 життя пац1ент1в, е зоровий анал1затор. Чимало захворювань ока, зокрема таких як артер1альн1 або венозн1 оклюзй судин штювки, глаукома (особливо гострий напад глаукоми), д1абетична ретинопат1я { ретинопапя недоношених, 1шем1чн1 та оптичн1 нейропати, травми ока, особливо коитузй,
